古老星系发现宇宙间最早的氧

正根据最新的研究,一个已知最古老的星系中存在最早的氧。这个命名为SXDF-NB1006-2的巨大星团位于距地球131亿光年处,2012年被发现时曾荣膺当时已知最古老星系(这一记录后来已被刷新数次)。在发现之初,天文学家就观测到一个电离氧形成的环,来自星系恒星的辐射能量足以将该处空间原子的电子剥离。现在,来自该星系的特殊红外波长表明这里存在失去两个电子的氧原子,研究者在《科学》(Science)网络版上做了报告。因为重于氢、氦和锂的元素,都是在恒星核聚变反应中产生,然后通过超新星爆发散布到宇宙空间中     

发现最早形成的星系

<正>大爆炸后的37万年,宇宙随着膨胀而冷却,温度降至3000 K,从以辐射为主转而进入以物质为主的时代。自由电子被质子俘获,形成中性氢原子,于是空间对黑体电磁辐射变得透明。此后的宇宙,其外形就像是一个被逐步吹大的气球,不过没有外皮,但全部物质以及残余的辐射都被限制在一个有限的范围内。再往后,直到今天宇宙138亿岁,所有后来形成的     

银河、星系和大宇宙

银河系是我们生活的地球和太阳所在的恒星系统,其质量的1.4×10^11太阳质量,其中恒星约占90%,气体和尘埃组成的星际物质约占10%。平时我们在晚间看到的所有恒星几乎全部属于银河系,由于大量恒星投影在天球上形成乳白色光带。     

黑洞在星系碰撞中成长

<正>天文学家知道多数超大质量黑洞会随着时间的推移由小到大。不过这种成长是怎样发生的?研究者测量一个类星体(61亿光年远处一个星系的闪亮核心)中超大质量黑洞的旋转情况后,认为黑洞很可能是通过其所在星系与其他星系合并时成长的。研究者能够研究类星体的细节,要归功于引力透镜的放大效果,其前方的大质量星系团     

星系形成和宇宙的大尺度结构──观测对现有理论提出严重挑战

本文介绍了近年来在观测宇宙学研究中取得的一系列重要成果─—微波背景辐射普朗克谱和高度各向同性的征实，星系分布中超大尺度结构，星系的大尺度流动和巨大吸引体，星系红移分布中的规则性的发现．这些结果对现有理论模型提出了严重的挑战．这可能预示着在未来若干年内新的观念或理论上的突破即将产生．     

爱因斯坦宇宙常数和宇宙中暗能量

综述了宇宙在加速膨胀的观察证据,从爱因斯坦场方程和动力学方程出发详细分析爱因斯坦引入宇宙常数在宇宙加速膨胀中的作用,探讨宇宙常数和宇宙中暗能量的关系．     

漂移的星系

围绕银河系运转的小星系大麦哲伦星云，正在以相对于我们自己的星系每秒378&#177;18千米的速度运动。天文学家用哈勃太空望远镜跟踪观测了这个星系相对于21个遥远类星体的运动情况，这是迄今为止最精确的天文测量数据。     

双城记——星系并合和星系对

在重子世界中,星系是宇宙构成的砖块,但是星系在宇宙中的分布却不是随机的。在大尺度上,星系的分布是网状的;在小尺度上,星系往往也会成对存在,比如本地星系群中的银河系和仙女座大星云。星系对最终会发生并合,而这个并合过程是星系增长的主要途径之一。对星系对进行的观测研究能够帮助人们理解星系的相互作用和增长过程。文章重点介绍了现代星系巡天中对星系对进行的观测,特别是中国的重大科学工程郭守敬望远镜在其中所发挥的作用。     

双城记——星系并合和星系对

在重子世界中,星系是宇宙构成的砖块,但是星系在宇宙中的分布却不是随机的。在大尺度上,星系的分布是网状的;在小尺度上,星系往往也会成对存在,比如本地星系群中的银河系和仙女座大星云。星系对最终会发生并合,而这个并合过程是星系增长的主要途径之一。对星系对进行的观测研究能够帮助人们理解星系的相互作用和增长过程。文章重点介绍了现代星系巡天中对星系对进行的观测,特别是中国的重大科学工程郭守敬望远镜在其中所发挥的作用。     

宇宙中元素的起源

宇宙中绝大部分锂以及所有比锂重的元素都是通过星体内部核过程产生。文章简要介绍这些核合成过程及其发生的天体物理场所以及重元素起源,深地核天体物理实验等相关前沿研究。     

星系磁场和星系激波演化的一种模式

本文求解了二维不定常磁流体力学方程组,从而讨论星系磁场和星系激波的起源和演化过程。初始均匀的磁场将缠卷而在星系盘中形成螺旋形的结构,其中磁场和星际气体是冻结在一起的。分析了星际磁场对形成星系激波的影响。由于磁场不是很强,它对星系激波的影响不是非常强。     

双活动星系核寄主星系的光谱合成分析

星系并合会产生不同尺度距离的星系对甚至双活动星系核,同时在过程中会触发星暴以及超大质量黑洞的活动。在光谱上,当两个星系并合到kpc尺度时,其两个核的相互绕转在总光谱上会表现出窄线双峰谱线轮廓。以这个观测特性为起点,从郭守敬望远镜巡天的第四次释放数据(LAMOST DR4)中系统的搜寻带有窄发射线双峰特征的双AGN候选体。AGN的发射线光谱轮廓由发射线的若干种不同的动力学成分构成,主要可以分为三类,窄线成分(Hβ,[OⅢ], Hαand [NⅡ]),[OⅢ]的线翼、以及宽的Balmer发射线。基于LAMOST DR4河外光谱数据,应用了一套搜寻流程,在初始筛选(涉及到发射线的信噪比、等值宽度和红移)及目视检查挑选之后,通过建立的多高斯拟合模型挑选出在发射线的流量、半高全宽、窄线双峰之间速度分离程度等一系列参数上符合我们限制要求的样本,并借助于Baldwin-Phillips-Terlevich (BPT)图来鉴别每个成分的来源,确定出了28个双AGN候选体。为了获取更准确的星族成分并发现这类双AGN候选体样本的共有特性,对28个双AGN候选体的光谱流量用一个低阶多项式重新进行了修正并采用传统的统一插值和中值方法对其进行合并得到一条高信噪比光谱,并以目前已有的来源于LAMOST星系光谱数据的Ⅱ型AGN(单AGN)的复合光谱作为对照样本,采用STARLIGHT软件分别拟合了合并的双AGN和对照的单AGN的光学光谱中的吸收线和连续谱。通过研究它们的星族特性及两者间的异同,发现与单AGN复合谱相比,双AGN候选体样本的合并谱具有更多中等年龄及老年星族的贡献,反映出更剧烈的中心黑洞。在金属丰度方面,单AGN的主导星族为太阳金属丰度的星族Z_⊙,而双AGN候选体合并谱中贡献较多的星族为亚太阳金属丰度星族0.2 Z_⊙和富金属丰度星族2.5 Z_⊙,表现出了差异性特征,也预示着这类样本中恒星形成历史更加复杂,呈现出了多样化。在幂律谱成分贡献方面在单、双AGN中老年星族都贡献了其大部分质量,但单AGN复合谱中幂律成分占比为8.2%,明显高于双AGN候选体合并谱中幂律成分的贡献。     

实验室中一个膨胀的宇宙

正玻色—爱因斯坦凝聚体的快速膨胀可以模拟宇宙的膨胀。冷原子可以用来模拟多种物理系统,这些系统难以从实验角度加以研究,例如:超固体、超导体或黑洞。现在,马里兰大学帕克学院的Gretchen Campbell和同事们已经表明,玻色—爱因斯坦凝聚体(BEC)的快速膨胀显示了几个特征,让人想起了表征膨胀宇宙的     

宇宙中最古老的爆炸

γ射线爆是一种发射强γ射线的激烈爆炸，可持续几毫秒到约一百秒的时间、继初始的爆炸后，会有波长较长的辐射的“余辉”，持续几周甚至几年、许多天文学家认为，当一个大质量的恒星在其“寿命”尽头经历超新星爆炸并崩塌成黑洞时发生γ射线爆。     

宇宙中暗物质分布的线索

暗物质占宇宙物质的85%。天文学和宇宙学观测表明,暗物质影响着宇宙的演化,在星系的分布及宇宙大尺度结构中留下其印记。近来,意大利 Turin大学的Ammazzalorso、斯坦福大学的Daniel及其同事探测到了一种信号,可用来揭示暗物质的性质。     

星系的大尺度流动

研究宇宙中物质的分布和运动,历来是天文学的一个重要目标. 从本世纪二十年代开始,人们对宇宙的观察突破了空间尺度约为十万光年的银河系的界限,认识到十亿个以上类似于银河系的星系是构成宇宙的基本成员.这些星系的分布在较近的距离上虽然不大均匀,显示出成群成团的迹象,但从更大的尺度看来,却大致可以认为是均匀各向同性的. 几乎在同一时期由爱因斯坦创立的广义相对论,为从整体上研究这一体系的运动性质奠定了理论基础.1922年,俄国数学家A.Fried-mann证明,如果承认宇宙中物质分布均匀各向同性,则广义相对论场方程容许存在宇宙的膨胀解.19…     

碰撞中的星系

澳大利亚英-澳天文台的D.F.Malin 和D.Carter于1980年在南天的NGC 1344等五个椭圆星系的周围,拍摄到了与星系同心的巨大椭球形外壳的象.现在已知有11%的椭圆星系具有这样的外壳,但旋涡星系没有.这种外壳多达20层,但各层多是椭球的弧片,而且顺着星系的长轴方向在星系两侧相间地排列,例如第1,3,5…层外壳在星系以东,2,4,6…层外壳在星系以西,最外的一层离星系中心远达星系半径的30倍.从壳的颜色,天文学家判定它们是由恒星组成的:从星系中的星或活动核喷出的气体,在星系际空间急骤冷却凝聚成恒星,成排的星显示出亮椭圆形狭弧壳.但这个外壳…     

极端星系之谜

 位于武仙星座(见图1)“英雄赫剌克勒斯两肩之间”的蓝色星系“小耗子”马卡良501①在1997年的一夜之间被发现成为一个“巨人”。先是在1992年,康普顿γ射线天文台捕获到来自马卡良421星系的高能γ射线。天体物理学家认为此射线来源于星系射出的喷流中的超高速粒子:当电子和质子围绕着喷流的强磁场做旋转运动时,既能发射出同步加速辐射,也能与普通的光子碰撞,使光子获得超高能量成为高能γ射线。这种其喷流径直射至地球的活动星系被称为耀变体(Blazar)。     

超亮红外星系

著名天文学家 Halon Arp 1966年编制的奇异星系图集中有一个 14星等(可见光)的星系 Arp 220,其光学象显示为两个刚好接触的卵形核,每个核的大小为15rad·s,连同包围着它们的稀薄物质,总宽度达到50 rad·s左右.从其谱线红移测定其距离为 3亿光年,由此推知它相当于一个直径为7万光年的典型星系.天文学家感到极大兴趣的是 1984年 B.T.Soifer及其同事们在分析红外天文卫星(IRAS)[1]搜集的数据时,惊奇地发现它是最靠近我们的一颗“极亮”的河外红外源,其输出总能量的99%都在红外波段,由此推知其总光度达到2×1012L　1)(一般星系最大光度为10…